Buzz
“Chỉ những người đứng tại điểm giao nhau mới có thể nghe thấy âm thanh, trong khi những người ở gần đó lại không nghe được gì. Điều này tạo ra một không gian riêng tư cho người nghe.”
Hãy tưởng tượng bạn có thể thưởng thức nhạc, podcast hoặc xem phim yêu thích mà không cần phải đeo tai nghe kín, đồng thời không làm phiền đến những người xung quanh. Công nghệ âm thanh mới do các nhà khoa học tại Đại học Penn State, Mỹ phát triển có thể giúp hiện thực hóa điều này trong tương lai.
Công nghệ tạo ra một "vùng âm thanh riêng biệt"
Nhóm nghiên cứu, dẫn dắt bởi chuyên gia âm học Yun Jing, đã thiết kế một hệ thống giúp tạo ra "vùng âm thanh riêng biệt", nơi âm thanh chỉ có thể nghe thấy tại những vị trí nhất định, như một ghế ngồi trên xe hoặc một bàn học trong lớp.
"Hệ thống này sử dụng hai bộ phát sóng siêu âm kết hợp với một bề mặt siêu vật liệu âm học. Chúng phát ra các chùm âm thanh tự cong và giao nhau tại một điểm cụ thể," Jing giải thích.
"Chỉ những người đứng tại điểm giao nhau mới có thể nghe thấy âm thanh, còn những người đứng gần đó sẽ không nghe được gì. Điều này tạo ra một vùng riêng tư cho người nghe."
Nguyên lý hoạt động: Sóng siêu âm kết hợp với siêu vật liệu âm học
Công nghệ này dựa trên nguyên lý hai chùm sóng siêu âm được điều hướng để giao nhau tại một điểm cố định. Bí mật nằm ở việc sử dụng một loại bề mặt đặc biệt có khả năng bẻ cong âm thanh, gọi là siêu vật liệu âm học, kết hợp với hai bộ phát sóng siêu âm.
Mỗi bộ phát tạo ra một chùm siêu âm với đường đi cong. Khi hai chùm này giao nhau, âm thanh mới trở nên có thể nghe thấy, trong khi những người ở gần đó, dù rất gần, vẫn không nghe thấy gì.
"Chúng tôi thực chất đã tạo ra một chiếc tai nghe vô hình," Jia-Xin "Jay" Zhong, tác giả chính của nghiên cứu, chia sẻ. "Người đứng trong vùng âm thanh riêng biệt sẽ nghe được âm thanh chỉ dành cho họ, còn những người ngoài vùng đó sẽ chỉ cảm nhận sự yên tĩnh."
Nhóm nghiên cứu đã kiểm tra công nghệ này bằng cách sử dụng một mô hình đầu và thân giả, gắn micro trong tai để mô phỏng khả năng nghe của con người tại các điểm dọc theo đường đi của sóng siêu âm. Một micro thứ ba được dùng để quét khu vực giao nhau của sóng.
"Kết quả cho thấy âm thanh chỉ có thể nghe được tại điểm giao nhau, từ đó tạo ra một vùng âm thanh riêng biệt."
Ứng dụng tiềm năng và các hướng phát triển trong tương lai
Công nghệ này đã được thử nghiệm trong một căn phòng thông thường, với điều kiện âm thanh thực tế, bao gồm cả tiếng vang, nhằm kiểm tra tính khả thi trong các tình huống thực tế. Nó có thể hoạt động hiệu quả trong nhiều môi trường khác nhau như lớp học, xe ô tô hoặc không gian ngoài trời.
Hiện tại, hệ thống có thể truyền âm thanh đến mục tiêu ở khoảng cách 1 mét với mức âm lượng khoảng 60 decibel, tương đương với giọng nói bình thường. Để mở rộng phạm vi và tăng cường âm lượng, nhóm nghiên cứu đang tìm cách nâng cao công suất của sóng siêu âm. Nếu thành công, công nghệ này có thể thay đổi hoàn toàn cách chúng ta trải nghiệm âm thanh, mang lại sự riêng tư và cá nhân hóa tốt hơn trong các không gian công cộng.
